Oi ) О 00 00Oi) O 00 00
Фг/г. / Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты потребителей автономных источников электроэнергии от понижени частоты переменного тока за пределы рабочего диапазона . Цель изобретени - повышение надежности в работе за счет увеличени стабильности гистерезиса устройства при искажени х формы входного сигнала. На фиг. 1 приведена структурна схема реле частоты; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг. 4 - пример реализации реле частоты с использованием интегральных D-триггеров . Реле частоты содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 3, первый 4 и второй 5 одновибраторы исполнительный орган 6 и входную щину 7. Вход формировател 1 подключен к входной щине 7, выход - к входу запуска одновибратора 4. Входы элемента ИЛИ 3 соединены с выходами формирователей 1 и 2, выход - с входом запуска одновибратора 5. Вход управлени одновибратора 4 соединен с выходом одновибратора 5, выход - с входом исполнительного органа 6, входом сброса одновибратора 5 и входом формировател 2. Реле частоты работает следующим образом . На входную щину 7 подаетс контролируемый сигнал переменного тока. На вход одновибратора 5, длительность импульсов И 2 которого определ ет частоту срабатывани реле частоты, через элемент ИЛИ 3 подаютс импульсы с формирователей 1 и 2. Формирователь 1 вырабатывает импульсы И 1 (фиг. 2, а и 3,а), частота которых равна частоте переменного тока, а длительность - не более длительности импульсов И 3, вырабатываемых одновибратором 4 (фиг. 2, в). Рабочий диапазон частоты переменного тока характеризуетс соотнощением ti tz+t5,(1) гдеti-длительность периода импульсов И 1; ts - длительность импульсов И 2 одновибратора 5; tj-длительность импульсов И 3 одновибратора 4. При выполнении соотнощени (1), при включенном реле, запуск одновибратора 5 происходит через формирователь 2 и элемент ИЛИ 3 в момент среза импульса ИЗ (длительность запускающего импульса не более t - 1з). Учитыва соотношение (1), длительность импульсов И 2, подаваемых на вход управлени одновибратора 4, превыщает длительность паузы между срезом импульса ИЗ и фронтом И1, т.е. tjVti-1з (до отключени реле). Поэтому импульсы И 1 поступают на вход запуска одновибратора 4 при наличии управл ющего напр жени , что вл етс достаточным условием дл его запуска. Импульсы ИЗ одновибратора 4 сбрасывают одновибратор 5, подготавлива его к новому запуску, и через исполнительный орган 6 обеспечивают подключение источника переменного тока к нагрузке. Временна диаграмма работы устройства в режиме, соответствующем выполнению услови (1), приведена на фиг. 2. Если условие (1) не выполн етс (реле отключено), одновибратор 5 запускаетс импульсами И 1 формировател 1 через элемент ИЛИ 3 ( фиг. 3, а), причем так как по условию ,B момент подачи импульса И 1 на вход запуска одновибратора 4 напр жение на его входе управлени отсутствует и одновибратор 4 не запускаетс . В этом случае работа устройства происходит в соответствии с временной диаграммой на фиг. 3. При отключенном реле длительность импульсов И 2 сравниваетс с периодом t, а после включени - с разностью . Поэтому частоты включени fBR1 и отключени fetiM характеризуютс соотнощени ми fbiu -j tj 1 tz -t- ts Разница между соотнощени ми (2) и (3) определ ет гистерезис характеристики реле. Стабильность гистерезиса обеспечиваетс . стабильностью импульса ts. Реле частоты (фиг. 1) может быть достаточно просто реализовано с использованием интегральных D-триггеров со сбросом , охваченных резисторно-емкостной обратной св зью с выхода на R-вход триггеров , в качестве фор.мирователей и одновибраторов (фиг. 4). Исполнительный орган включает в себ в общем случае входной фильтр, пороговый элемент, усилитель и реле.Fg / g The invention relates to electrical engineering and can be used in consumer protection devices for autonomous sources of electrical energy from decreasing the frequency of alternating current beyond the operating range. The purpose of the invention is to increase reliability in operation by increasing the stability of the device hysteresis with distortion of the input signal. FIG. 1 shows a block diagram of a frequency relay; in fig. 2 and 3 are timing diagrams for the operation of the device; in fig. 4 shows an example implementation of a frequency relay using integrated D-flip-flops. The frequency relay contains the first 1 and second 2 pulse formers, the element OR 3, the first 4 and the second 5 one-oscillators, the executive unit 6 and the input bus 7. The input of the driver 1 is connected to the input bus 7, the output is connected to the start input of the one-vibrator 4. The inputs of the OR element 3 connected to the outputs of the formers 1 and 2, the output to the start input of the one-shot 5. The control input of the one-shot 4 is connected to the output of the one-shot 5, the output to the input of the actuator 6, the reset input of the one-shot 5 and the input of the face 2 th. A monitored AC signal is applied to the input bar 7. The input of the one-cycle 5, whose pulse duration And 2 determines the frequency of the frequency relay, sends pulses from shapers 1 and 2 through the element OR 3. Shaper 1 produces pulses AND 1 (Fig. 2, a and 3, a) whose frequency is the frequency of the alternating current, and the duration is not more than the duration of the pulses And 3, produced by the single vibrator 4 (Fig. 2, c). The operating frequency range of the alternating current is characterized by the relation ti tz + t5, (1) where ti is the duration of the pulse period I 1; ts - the duration of the pulses And 2 one-shot 5; tj is the duration of the pulses AND 3 of the one-shot 4. When the ratio (1) is executed, when the relay is turned on, the one-shot 5 is started through the driver 2 and the element OR 3 at the time of cutting the pulse FROM (the duration of the trigger pulse is not more than t - 1). Taking into account the relation (1), the duration of the pulses AND 2 supplied to the control input of the one-shot 4 exceeds the length of the pause between the pulse section of the IZ pulse and the I1 front, i.e. tjVti-1h (before the relay is disconnected). Therefore, the pulses AND 1 arrive at the start input of the one-shot 4 in the presence of a control voltage, which is a sufficient condition for its start. The pulses FROM the one-shot 4 reset the one-shot 5, preparing it for a new start, and through the actuator 6 provide the connection of the AC source to the load. The time diagram of the device operation in the mode corresponding to the fulfillment of the condition (1) is shown in FIG. 2. If condition (1) is not fulfilled (the relay is turned off), the one-shot 5 is triggered by pulses AND 1 of the driver 1 through the element OR 3 (FIG. 3, a), moreover, as by condition, B is the moment the pulse is applied AND 1 to the trigger input the single-shot 4, the voltage at its control input is absent and the single-shot 4 does not start. In this case, the operation of the device is in accordance with the timing diagram in FIG. 3. When the relay is off, the duration of the pulses And 2 is compared with the period t, and after switching on - with the difference. Therefore, the switching on frequencies fBR1 and turning off fetiM are characterized by the ratios fbiu -j tj 1 tz -t-ts The difference between the ratios (2) and (3) determines the hysteresis of the relay characteristics. The stability of the hysteresis is ensured. impulse stability ts. Frequency relays (Fig. 1) can be quite simply implemented using integral D-flip-flops with a reset, covered by resistor-capacitive feedback from the output to the R-input of the flip-flops, as a form factor and one-shot (Fig. 4). The actuator generally includes an input filter, a threshold element, an amplifier, and a relay.
СРиг.2Srg.2
а бa b
Фиг.ЗFig.Z
Фиг.ЦFig.C